2GR-FE Toyota-Motor

Mit seinem Zylinderblock aus Aluminiumgusslegierung hatten die Zylinderbänke des 2GR-FE-Motors einen 60-Grad-V-Winkel. Der 2GR-FE-Motor hatte 94,0 mm Bohrungen und einen Hub von 83,0 mm für einen Hubraum von 3456 cm³; der Bohrungsabstand betrug 105,5 (d.h. der Abstand zwischen den Mittelpunkten benachbarter Bohrungen), während der Zylinderbankversatz 36,6 mm betrug. Zwischen den Zylinderbohrungen befanden sich Durchlässe für den Kühlmittelfluss.
Der 2GR-FE-Motor hatte gusseiserne Zylinderlaufbuchsen vom „Stacheltyp“ – die Gussaußenflächen dieser Buchsen hatten unregelmäßige Oberflächen, um die Haftung zwischen den Buchsen und dem Aluminium-Zylinderblock zu verbessern.

Die geschmiedete Stahlkurbelwelle des 2GR-FE hatte vier Lagerzapfen und fünf Ausgleichsgewichte. Die Kurbelwellenlager bestanden aus einer Aluminiumlegierung, und wie bei den Pleuellagern waren die Laufflächen mit Mikrorillen versehen, um ein optimales Ölspiel zu gewährleisten – dies verbesserte die Leistung beim Kaltstart und reduzierte die Motorvibrationen. Die Kurbelwellen-Lagerdeckel wurden mit vier (4) Anzugsbolzen aus Kunststoff für jeden Lagerzapfen angezogen.
Der 2GR-FE-Motor hatte geschmiedete Pleuelstangen, die Aluminiumlager verwendeten. Um die Masse zu reduzieren, wurden die Pleuelstangen und Kappen aus hochfestem Stahl gefertigt und mit nusslosen Kunststoff-Befestigungsbolzen befestigt. Die Kolben aus Aluminiumlegierung besaßen harzbeschichtete Schürzen, um die Reibung zu minimieren, und die Nut des oberen Rings hatte eine Alumit-Beschichtung, um die Verschleißfestigkeit zu erhöhen. Die Kolbenböden hatten ein „Tapered Squish“-Design, um die thermische Effizienz zu verbessern und die Wahrscheinlichkeit von Motorklopfen (Vorzündung) zu verringern. Der Squish-Winkel war schräg entlang der Wandfläche des Brennraums geformt, um den Luftstrom zu verbessern, die Verwirbelung zu fördern und die Flammenbewegung zu verbessern. Öldüsen in der Mitte der rechten und linken Bank des Zylinderblocks sorgten für die Kühlung und Schmierung der Kolben.

Der 2GR-FE hatte einen Zylinderkopf aus einer Aluminiumlegierung, der aus drei Komponenten bestand: dem Ventildeckel, dem Nockenwellen-Unterbaugruppengehäuse und der Zylinderkopf-Unterbaugruppe. Der Motor hatte auch eine Kopfdichtung aus Stahllaminat; um die Dichtungsleistung und Haltbarkeit zu verbessern, wurde eine Unterlegscheibe um die Zylinderbohrung der Dichtung verwendet.
Der 2GR-FE-Motor hatte aufrechte, „siamesische“ Einlasskanäle, um die Gesamtoberfläche der Kanalwände zu reduzieren, um die Wandbenetzung und die Kohlenwasserstoffemissionen zu verringern, und einen engen eingeschlossenen Ventilwinkel, um eine kompakte Brennraumform zu schaffen.

Der 2GR-FE-Motor hatte doppelte obenliegende Nockenwellen, die aus einer Gusseisenlegierung hergestellt wurden. Sowohl die primäre als auch die sekundäre Steuerkette verwendeten Teilungsrollenketten mit einer Teilung von 9,525 mm. Die Einlassnockenwellen wurden von der Kurbelwelle über die primäre Steuerkette angetrieben. Die Auslassnockenwellen wurden von der Einlassnockenwelle der jeweiligen Bank über die Sekundärsteuerkette angetrieben.
Die Primärsteuerkette verwendete einen Kettenspanner (Ratschentyp mit einem Rückschlagmechanismus), und jede der Sekundärsteuerketten für die rechte und linke Bank verwendete einen Kettenspanner. Sowohl der primäre als auch der sekundäre Kettenspanner verwendeten eine Feder und Öldruck, um die richtige Kettenspannung jederzeit aufrechtzuerhalten. Darüber hinaus wurden die Steuerketten durch Öldüsen geschmiert.
Das Nockenprofil des 2GR-FE wurde mit einem eingekerbten Radius konstruiert, um den Ventilhub zu erhöhen, wenn das Ventil zu öffnen begann und zu schließen endete.

Der 2GR-FE Motor hatte Rollenkipphebel mit eingebauten Nadellagern, die die Reibung zwischen den Nockenwellen und den Rollenkipphebeln (die die Ventile betätigten) reduzierten. Der hydraulische Spielausgleich – am Drehpunkt des Rollenkipphebels angeordnet – bestand im Wesentlichen aus einem Stößel, einer Stößelfeder, einer Rückschlagkugel und einer Rückschlagkugelfeder. Mit Hilfe von Öldruck und Federkraft hielt der Spielausgleicher das Ventilspiel konstant auf Null.
Motoröl, das über den Zylinderkopf und die eingebaute Feder zugeführt wurde, betätigte den hydraulischen Spielausgleicher. Der Öldruck und die Federkraft, die auf den Stößel wirkte, drückten den Rollenkipphebel gegen den Nocken, um das Ventilspiel einzustellen, das bei der Betätigung der Ventile entstanden war. Als Ergebnis hielt der Spielausgleicher das Ventilspiel konstant auf Null.

Der 2GR-FE Motor hatte vier Ventile – zwei Einlass- und zwei Auslassventile – pro Zylinder. Davon

• Die Einlassventile hatten einen Durchmesser von 38,0 mm und einen Ventilhub von 10,9 mm; und
• Die Auslassventile hatten einen Durchmesser von 32,0 mm und einen Ventilhub von 10,7 mm.

Das „Duale variable Ventilsteuerung mit Intelligenz“ (Toyotas „Dual VVT-i“) System verstellte die Einlass- und Auslassnockenwellen innerhalb eines Bereichs von 40 Grad bzw. 35 Grad (relativ zum Kurbelwellenwinkel), um die Ventilsteuerung zu variieren. Zumindest beim XV40 Aurion hatte der 2GR-FE-Motor eine Ventilüberschneidung, die von 1 Grad bis 76 Grad (relativ zum Kurbelwellenwinkel) variierte; die Einlassdauer betrug 248 Grad, während die Auslassdauer 244 Grad betrug.